廣東實驗中學A-level學生課堂:臺球與物理的巧妙碰撞——快速提高打好臺球的方法!
來源:好上學 ??時間:2024-02-23
如何打好臺球?當物理與臺球巧妙碰撞,臺球的擊球方式、運動軌跡都蘊藏著深刻的各種物理原理,想要打好臺球,理解和掌握臺球物理規(guī)律是至關重要的。
臺球,一項深受人們喜愛的體育運動, 對于臺球想必很多人只知其一,不知其二。看似簡單的打球,背后確是一場腦力的較量,臺球的擊球方式、運動軌跡都蘊藏著深刻的各種物理原理,想要打好臺球,理解和掌握臺球物理規(guī)律是至關重要的。
為了讓同學們可以熟練地將學過的理論知識應用到現實生活中,學以致用,舉一反三。在上周,同學們在物理老師的帶領下來到了學校附近的一個臺球館進行物理實踐。這是一個2D碰撞探究實驗,臺球桌和兩種不同的臺球樣式完美符合同學們對實驗的要求。
舒適體驗 高度琢磨
核心實用:
使用ICT分析小球體之間的碰撞目標
考察二維動量守恒判斷碰撞是否彈性
同學們的任務,首先是測量每個球體的質量和直徑,然后將桌子或畫板放置在一個小角度,再放置一個球體,使其處于靜止狀態(tài)。在尺子的上邊,這個球體應該是靜止的。然后沿著標尺的上緣滾動另一個球體,使它與靜止的球體發(fā)生碰撞。建立幾個這樣的碰撞,以熟悉自己的設備,并隨時校準。
在經過充分預演后,設置數碼相機記錄碰撞,水平放置桌面或側板,不用尺子,將一個球體滾到第二個靜止的球體。這一次,碰撞不太可能停留在一維空間,會有三條軌跡需要記錄:接近球體的軌跡,以及兩個球體在碰撞后的兩條軌跡。
接著進行重復操作,改變接近的路線,這樣同學們可以觀察到不同的碰撞角度,同時在放置固定球體的圖紙上做標記。不同直徑的球體以不同角度進行碰撞試驗。
結束試驗后,計算碰撞后總動量在垂直和水平兩個方向的分動量并進行比對,就可以驗證是否是動量守恒,以及碰撞是否是彈性碰撞。每個小組精彩的實驗展示讓我們看到了同學們強烈的求知欲以及良好的團隊協作能力,真正成為課堂的主角,學習的主人。
知識的獲得與徹底掌握,不止于課堂。在課后,同學們繼續(xù)實驗后的數據分析,利用電腦adobe after effects軟件以及Photoshop圖像和設計應用程序軟件把當時拍攝的內容進行詳細分析,利用知識公式驗算,準確證明原理。
下圖為學生們的實驗數據分析步驟
理解運用 樂趣無窮
一球一桿,是臺球的標志
一尺一筆,是測量記錄的工具
理論與實踐是理解掌握的合集
在玩與學間,靈活運用知識
這次物理實踐課,分三個組,5人或者6人一組,每個人參與度高,都能動手高效合作完成實驗,而且臺球是個有趣的載體,能夠加深同學們對動量的理解。
在整個實驗過程中,兩位物理老師全身心投入其中,與同學們熱情討論,分析原理,講授學習技巧,傳授經驗,同學們慢慢地掌握、熟練實驗。大部分同學初次接觸臺球,對推球桿的力度和方向的掌握有一定難度,但同學們都樂在其中,熱情很高,積極主動。
物理實踐課程領隊許老師表示,這堂課開展得非常成功,同時希望學生他們能理解這個實驗,發(fā)現生活甚至游戲中都蘊含物理的知識點,學習的形式不僅限于課堂,重要的是學會結合分析軟件去處理實驗數據,在實踐中檢驗知識。
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